土木工程施工讲义第4讲
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《土木工程施工技术》全套电子教案讲义pdf(2024)
01
课程性质
本课程是土木工程专业的一门核心课程，旨在培养学生掌握土木工程施
工技术的基本理论和实践技能。
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02 03
课程内容
本课程主要包括土方工程、地基与基础工程、钢筋混凝土工程、预应力 混凝土工程、钢结构工程、木结构工程、砌体工程、防水工程、装饰装 修工程等施工技术内容。
课程特点
本课程注重理论与实践的结合，通过案例分析、实验教学等手段，提高 学生的实践能力和创新能力。
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典型案例分析讨论
典型案例的选择
选择具有代表性的土木工程案例，如高层建筑、大跨度桥 梁、复杂地基处理等。
01
案例分析的方法
通过案例分析，引导学生运用所学知识 对实际工程问题进行深入分析和讨论， 提高学生的工程分析能力。
02
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03
案例讨论的形式
采用小组讨论、课堂展示等形式，鼓 励学生积极参与讨论和发表自己的观 点。
木材
木材具有重量轻、强度高、弹性好等优点，在土木工程中主要用作门窗、地板、装饰材料等。然而，随着环 保意识的提高和森林资源的减少，木材在土木工程中的应用逐渐减少。
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施工技术与方法
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地基与基础工程施工技术
地基处理技术
包括换填法、预压法、强夯法等地基处理方法及其适用条件。
基础工程施工技术
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THANKS
感谢观看
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质量管理体系建立及实施
建立完善的质量管理体系
包括质量方针、目标、组织结构、职责 、程序、资源和持续改进等方面。
加强过程控制
悬索结构
第4讲：网壳结构 4－2
六、悬索体系的离散理论 （有限元分析法）
5.计算难点： 索系的成形计算，高度非线性； 预应力施加的精确模拟； 迭代法跟踪求解时，每一荷载增量步均应重新修正其刚 度矩阵，以消除几何非线性的影响误差； 只要荷载增量步划分合理，模型具有足够的边界约束， 一般情况下计算式收敛的。
第4讲：网壳结构 4－2
第4讲：网壳结构 4－2
四、双层索结构的计算要点
1.计算模型： 初始状态：承重索和稳定索已加预应力绷紧，但体系尚 未受外加荷载作用。故两根索的形状已知。 荷载状态：承受外加荷载 q (x) ，整个体系竖向位移 w(x) 上、下索的水平张力H1,H2,连杆内力r0 ( x ) → r ( x ) 。 分别列出上、下索平衡方程和变形协调方程（共4 个），求解4个未知数H1、H2、w、r。
第4讲：网壳结构 4－2
六、悬索体系的离散理论 （有限元分析法）
3.迭代求解策略： 由于索结构具有高度几何非线性，应按求解非线性方程 组的方法迭代求解，Newton-Raphson法是常用方法； 迭代法跟踪求解时，每一荷载增量步均应重新修正其刚 度矩阵，以消除几何非线性的影响误差； 只要荷载增量步划分合理，模型具有足够的边界约束， 一般情况下计算式收敛的。
第4讲：悬索结构 4－4
3.发展概况 北京工人体育馆圆形平面，直径94m，采用车幅式双 层索网体系。外环梁：2mx2m的钢筋混凝土；内环梁： 钢环梁，直径16m，高11m，由钢板和型钢焊成。 辐射状分布的上、下层索分别锚固于内、外环梁。 浙江人民体育馆建于1967年，屋盖平面为椭圆平 面，长径80m，短径60m。采用双曲抛物面正交索网结 构，长径方向垂度4.4m，短径方向垂度2.6m。 文革时期，屋盖的悬索结构陷入停顿。直到1980 年，成都城北体育馆的建设（D=61m，双层车辐式悬索 结构，比北京工人体育馆有所改进），拉开了我国悬 索结构的新的发展阶段。
土木工程施工课件完整版
特点
土木工程施工具有复杂性、多样性、流动性、协作性和综合性等特点。需要综 合考虑多种因素，如地质、气候、材料、设备等，确保施工质量和安全。
土木工程施工历史与发展
历史
土木工程施工历史悠久，可以追溯到古代。随着人类社会的 发展，土木工程施工技术不断进步，逐渐形成了现代土木工 程施工体系。
发展
近年来，随着科技的不断进步和新型建筑材料的发展，土木 工程施工技术得到了快速发展。未来，土木工程施工将更加 注重环保、节能和可持续发展。
安全检查
定期对施工现场进行安全检查，及时发现并处理安全隐患，确保施工 现场的安全。
执行情况检查
对安全防护措施的执行情况进行检查，确保其得到有效落实和执行， 对未执行或执行不到位的情况进行及时纠正和处理。
06
土木工程施工环境保护与节能减 排
环境保护法规政策解读
国家及地方环境保护法规
01
包括《环境保护法》、《大气污染防治法》等，对土木工程施
土木工程施工课件完整版
目 录
• 土木工程施工概述 • 土木工程施工材料与设备 • 土木工程施工技术与方法 • 土木工程施工组织与管理 • 土木工程施工质量控制与安全防护 • 土木工程施工环境保护与节能减排
01
土木工程施工概述
土木工程施工定义与特点
定义
土木工程施工是指利用各种建筑材料、设备及技术，按照设计要求进行的各种 土木工程建筑物的建造过程。
土木工程施工重要性及应用领域
重要性
土木工程施工是国民经济建设的重要组成部分，对于促进经济发展、改善人民生 活具有重要意义。同时，土木工程施工也是实现各种土木工程建筑物的重要手段 。
应用领域
土木工程施工广泛应用于各种土木工程领域，如房屋建筑、道路桥梁、隧道地铁 、水利水电、港口码头等。在各个领域中，土木工程施工都发挥着至关重要的作 用。
土木工程施工具有复杂性、多样性、流动性、协作性和综合性等特点。需要综 合考虑多种因素，如地质、气候、材料、设备等，确保施工质量和安全。
土木工程施工历史与发展
历史
土木工程施工历史悠久，可以追溯到古代。随着人类社会的 发展，土木工程施工技术不断进步，逐渐形成了现代土木工 程施工体系。
发展
近年来，随着科技的不断进步和新型建筑材料的发展，土木 工程施工技术得到了快速发展。未来，土木工程施工将更加 注重环保、节能和可持续发展。
安全检查
定期对施工现场进行安全检查，及时发现并处理安全隐患，确保施工 现场的安全。
执行情况检查
对安全防护措施的执行情况进行检查，确保其得到有效落实和执行， 对未执行或执行不到位的情况进行及时纠正和处理。
06
土木工程施工环境保护与节能减 排
环境保护法规政策解读
国家及地方环境保护法规
01
包括《环境保护法》、《大气污染防治法》等，对土木工程施
土木工程施工课件完整版
目 录
• 土木工程施工概述 • 土木工程施工材料与设备 • 土木工程施工技术与方法 • 土木工程施工组织与管理 • 土木工程施工质量控制与安全防护 • 土木工程施工环境保护与节能减排
01
土木工程施工概述
土木工程施工定义与特点
定义
土木工程施工是指利用各种建筑材料、设备及技术，按照设计要求进行的各种 土木工程建筑物的建造过程。
土木工程施工重要性及应用领域
重要性
土木工程施工是国民经济建设的重要组成部分，对于促进经济发展、改善人民生 活具有重要意义。同时，土木工程施工也是实现各种土木工程建筑物的重要手段 。
应用领域
土木工程施工广泛应用于各种土木工程领域，如房屋建筑、道路桥梁、隧道地铁 、水利水电、港口码头等。在各个领域中，土木工程施工都发挥着至关重要的作 用。
《土木工程施工》第4次课
射水法沉桩的特点是：当在坚实的砂土中沉桩，桩难 以打下或久打不下时，使用射水法可防止将桩打断，或桩 头打坏；比锤击法可提高工效2～4倍，节省时间，加快工 程进度。 本法最适用于坚实砂土或砂砾石土层上的支承桩，在 粘性土中亦可使用。 5. 振动法沉桩 振动法是利用振动锤沉桩，将振动锤与桩连接一起，利 用高频振动激振桩身，使桩身周围的土体产生液化而减少沉 桩阻力，并靠桩锤及桩体的自重将桩沉入土中。 此法适用于长度不大的钢管桩、H型钢桩及混凝土预制 桩，常用于沉管灌注桩施工，不宜用于密实的土层。
（2） 桩架的选择 桩架的作用就是将桩提升就位，并在打桩过程中引导桩 的方向，以保证桩锤沿着所要求的方向冲击。 桩架的选择应考虑桩锤类型、桩的长度和施工现场的条 件等因素。 桩架的高度 = 桩长＋桩锤高度＋滑轮组高＋起锤移位高 度＋安全工作间隙。 在选择桩架时，需要考虑以下因素： a.桩的材料、截面形状及尺寸大小、桩的长度及接桩方 式；b.桩的数量、桩距及布置方式；c.选用桩锤的形式、重 量及尺寸；d.工地的现场条件、打桩作业空间及周边环境；e. 投入桩机数量及操作人员的素质；f.施工工期及打桩速率。
一般在经验不足或重要工程要先设计试桩。所有工程在桩基施工完毕 后都要进行施工试桩，根据试桩报告进行质量评定及验收。
1. 打桩机械设备与选择
打桩机主要包括：桩架、桩锤 和动力装置三个部分。
（1） 桩锤的选择 桩锤应根据地质条件、桩的 类型、桩的长度、桩身结构强度、 桩群密集程度以及施工条件等因 素来确定，其中尤以地质条件影 响最大。 当桩锤重大于桩重的的 1．5～2倍时，沉桩效果较好。
3. 静力压桩法 静力压桩（右图所 示）是借助压桩机及其 配重将桩压入土中，此 法适用于软弱土层。由 于避免了锤击应力，桩 的混凝土强度及其配筋 只要满足吊装弯矩和使 用期受力要求就可以， 因而桩的断面和配筋可 以减小。这种沉桩方法 无振动、无噪音、对周 围环境影响小，适合在 城市中施工。
第4讲 重力作用_楼面和屋面活荷载
土木工程系 黄林
北京“神医”张必清的 “最牛违建”屋顶别墅。
7
2014/11/19
第4讲 楼面和屋面活荷载
2.6 屋面活荷载
1.屋顶均布荷载标准值
水平投影面上的屋面均布荷载标准值
类别
不上人的屋面 上人的屋面 屋顶花园 屋顶运动场地
标准值(kN/m2)
0.5
2.0
3.0
3.0
注：屋顶花园活荷载不应包括花圃土石等材料自重
2. 民用建筑楼面均布活载标准值折减
在确定梁、墙、柱和基础的荷载标准值时，楼面荷载要折减 原因：作用在楼面上的活荷载不可能以标准值的大小同时 满布在所有的楼面上
折减方法：楼面荷载标准值×折减系数
土木工程系 黄林
第4讲 楼面和屋面活荷载
2.5 楼面活荷载
2.5.1 民用建筑楼面活荷载
2. 民用建筑楼面均布活载标准值折减
(2)设计墙、柱和基础时： a. 第1(1)项: 应按表5.1.2规定采用； b. 第1(2)~7项: 应采用与其楼面梁相同的折减系数；
c. 第8项的客车，对单向板楼盖应取0.5，对双向板楼盖和无梁楼盖 应取0.8； d. 第9~13项: 应采用与所属房屋类别相同的折减系数
土木工程系 黄林
第4讲 楼面和屋面活荷载
土木工程系 黄林
第4讲 楼面和屋面活荷载
2.5 楼面活荷载
例2: 已知某医院病房的简支钢筋混凝
7.5m
土楼面梁, 其计算跨度l0=7.5m, 梁间 距为3.6m, 楼板为现浇钢筋混凝土板。
求楼面梁承受的楼面均布活荷载标准
值在梁上产生的均布线荷载。
3.6m 3.6m
解：(1) 楼面活荷载标准值pk 查规范，得医院病房的楼面活荷载标准值 (2) 楼面梁的从属面积
北京“神医”张必清的 “最牛违建”屋顶别墅。
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第4讲 楼面和屋面活荷载
2.6 屋面活荷载
1.屋顶均布荷载标准值
水平投影面上的屋面均布荷载标准值
类别
不上人的屋面 上人的屋面 屋顶花园 屋顶运动场地
标准值(kN/m2)
0.5
2.0
3.0
3.0
注：屋顶花园活荷载不应包括花圃土石等材料自重
2. 民用建筑楼面均布活载标准值折减
在确定梁、墙、柱和基础的荷载标准值时，楼面荷载要折减 原因：作用在楼面上的活荷载不可能以标准值的大小同时 满布在所有的楼面上
折减方法：楼面荷载标准值×折减系数
土木工程系 黄林
第4讲 楼面和屋面活荷载
2.5 楼面活荷载
2.5.1 民用建筑楼面活荷载
2. 民用建筑楼面均布活载标准值折减
(2)设计墙、柱和基础时： a. 第1(1)项: 应按表5.1.2规定采用； b. 第1(2)~7项: 应采用与其楼面梁相同的折减系数；
c. 第8项的客车，对单向板楼盖应取0.5，对双向板楼盖和无梁楼盖 应取0.8； d. 第9~13项: 应采用与所属房屋类别相同的折减系数
土木工程系 黄林
第4讲 楼面和屋面活荷载
土木工程系 黄林
第4讲 楼面和屋面活荷载
2.5 楼面活荷载
例2: 已知某医院病房的简支钢筋混凝
7.5m
土楼面梁, 其计算跨度l0=7.5m, 梁间 距为3.6m, 楼板为现浇钢筋混凝土板。
求楼面梁承受的楼面均布活荷载标准
值在梁上产生的均布线荷载。
3.6m 3.6m
解：(1) 楼面活荷载标准值pk 查规范，得医院病房的楼面活荷载标准值 (2) 楼面梁的从属面积
土木工程施工讲义完整版
五类土 （软石）
硬质粘土；中密的页岩、泥灰岩、白垩土；胶结不 紧的砾岩；软石灰岩及贝壳石岩
六类土 泥岩；砂岩；砾岩；坚实的页岩、泥灰岩；密实的 （次坚石） 石灰岩；风化花岗岩、片麻岩
七类土 （坚石）
大理岩；辉绿岩；粉岩；粗、中粒花岗岩；坚实的 白云岩、砂岩、砾岩、片麻岩、石灰岩
八类土 安山岩；玄武岩；花岗片麻岩；坚实的细粒花岗岩、 （特坚石） 闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩
V（m/d）=K·I
渗透系数K 值将直接 影响降水方案的选择 和涌水量计算的准确 性
土壤渗透试验仪
邵阳学院 土木专业
共46页 第6页
土木工程施工
1 概述
⑷ 土的可松性
即自然状态下的土，经过开挖后，其体积因松散而增加，以后
虽经回填压实，仍不能恢复其原来的体积。土的可松性用 可松性
系数 KS 表示。
土的最初可松性系数 土的最后可松性系数
参数，最后可松性 系
数K，S是计算场地平 整标高及共填4方6页所需第7页
土木工程施工
土的可松性参考值
1 概述
土的类别
一类土（种植土除外） 二类土（植物土、泥炭） 二类土 三类土 四类土（除外） 四类土（泥灰岩、蛋白） 五～七类土 八类土
体积增加百分数
最初 最后
8～17 1～2.5
20～30
3～4
14～28 2.5～5
二类土 粉质粘土；潮湿的黄土；夹有碎石、卵石的砂；粉 （普通土） 土混卵 (碎)石；种植土；填土
三类土 （坚土）
软及中等密实粘土；重粉质粘土；砾石土；干黄土； 含碎 (卵 ) 石的黄土；粉质粘土；压实的填土
四类土
坚实密实的粘性土或黄土；中等密实的含碎 (卵)石
土木工程施工土木工程施工第4章
混 4.4.1.5 外加剂 凝 土 （1）减水剂 结 构 工 程
适用于 大体积 砼、普 通砼!
为改善砼的性能，提高其经济效果， 以适应新结构、新技术的需要，外加剂 已经成为砼的第五组分，主要有：
一种表面活性材料，能显著减少拌和用水量，降低水灰 比，改善和易性，增加流动性，节约水泥，有利于砼强度 的增长及物理性能的改善，尤其适合大体积砼、防水砼、 泵送砼等。
混 4 混凝土结构工程 凝 4.1 混凝土结构工程概述 土 4.2 钢筋工程 结 4.3 模板工程 4.4 混凝土工程 构 工 程
混 凝 土 结 构 工 程
4.4 砼结构工程
4.4.1 砼的原材料 4.4.2 砼的和易性及强度 4.4.3 砼施工配料 4.4.4 砼搅拌 4.4.5 砼运输 4.4.6 砼成型 4.4.7 砼养护 4.4.8 砼质量检查
坍落度测定
坍落度筒提起后 有较多的稀浆从 底部析出，锥体 部分的砼也因失 浆而骨料外露， 则此砼保水性差。
混 ⑴ 水泥的影响： 凝 水性越好，如硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的和易性比火 土 减少拌合用水量，水泥浆变稠，水泥浆的粘聚力增大， 结 构 砼难以成型密实。 工 久性。 程
影响砼和易性的因素
⑵ 用水量的影响：在保持水泥用量不变的情况下， 使粘聚性和保水性良好，而流动性变小。 砼加水过少时，不仅流动性太小，粘聚性也变差， 但若加水过多，水灰比过大，水泥浆过稀，将产生 严重的分层离析和泌水现象，并严重影响砼的强度和耐
⑶ 砼的干缩湿胀：砼在硬化过程中，其体积要收缩；但 受潮后又会膨胀。砼过大的干缩会产生干缩裂缝，应在设计、 施工中予以注意。
结构疏松，表面出现干缩裂缝。养护湿度是砼强度正常增 长的必要条件。
⑷ 砼的龄期：砼的强度随着龄期的增长而逐渐提高，
土木工程施工课件第四章1
梁模板新建文件夹\梁模板.jpg
• 梁模板由底模板和侧模板组成。底模板承受垂直荷载， 一般较厚，下面有支撑（或桁架）承托。支撑多为伸 缩式，可调整高度，底部应支承在坚实地面或楼面上， 下垫木楔。如地面松软，则底部应垫以木板。在多层 建筑施工中，应使上、下层的支撑在同一条竖向直线 上，否则，要采取措施保证上层支撑的荷载能传到下 层支撑上。支撑间应用水平和斜向拉杆拉牢，以增强 整体稳定性。当层间高度大于5m时，宜用桁架支模或 多层支架支模。 • 梁侧模板承受混凝土侧压力，底部用钉在支撑顶部的 夹条夹住，顶部可由支承楼板模板的格栅顶住，或用 斜撑顶住。梁跨度在4m或4m以上时，底模板应起拱， 如设计无具体规定，一般可取结构跨度的1/1000～ 3/1000，木模板可取偏大值，钢模板可取偏小值。
冷拉钢筋的验收
• 1.应分批进行验收，每批由不大于20T的同级别、 同直径冷拉钢筋组成 • 2.钢筋表面不得有裂纹和局部缩颈，当作预应 力筋时，应逐根检查 • 3.从每批冷拉钢筋中抽取两根钢筋，每根取两 个试样分别进行拉伸和冷弯实验，当有一项试 验结果不符合规定时，应取双倍数量的试样重 做各项试验，仍有不合格时，则改批冷拉不合 格。
冷拉参数及控制方法钢筋的冷加工
参数：控制应力和冷拉率 控制方法（1）冷拉应力控制法 冷拉应力控制法 （ 2）冷拉率控制法冷拉率控制法
冷拉应力控制法
• 该控制法冷拉控制应力值如表所示。对抗拉强度 较低的热轧钢筋，如拉到符合标准的冷拉应力时， 其冷拉率已超过限值，将对结构使用非常不利， 故规定最大冷拉率限值。加工时按冷拉控制应力 进行冷拉，冷拉后检查钢筋的冷拉率，如小于表 中规定数值时，则为合格；如超过表中规定的数 值，则应进行力学性能试验。
混凝土结构工程
• 引言
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•共41页 第
•袋装砂井与排水横管连接
• 插板机在进行塑料排水带施
•2.2 地基加固的方
• 塑料排水带埋设完毕
•共41页 第
•真空预压法—覆盖封闭膜
•真空预压法—排气进行时
真空预压法的新发展
•2.2 地基加固的方
法
• 低位真空预压法 • 覆水真空预压 法
•共41页 第
•2.2.4 深层挤密法
•共41页 第
•2 地基加固处
2.2 地基加固的方法
地基加固处理的方法很多，归纳起来无非是：“挖” 、“填”、“换”、“夯”、“压”、“挤”、“拌”七个字。
当软弱土地基的承载力或变 形满足不了建筑地基的要求， 而软弱土层的厚度不大时，挖 去软土层将基础置于承载力大 的基岩或坚硬的土层中，最为 经济。
• 强夯置换施工 锤
碎石被夯入深坑中
起出并清理夯
•共41页 第
•2.2 地基加固的方
2.2.3 预压法—排水固结法
利用压实机械碾压地基土壤，使地基压实排水固结。也可采
用预压固结法，即先在地基范围的地面上，堆置重物预压一段时
间,使地基压密，以提高承载力，减少沉降量。 • 普通砂井
• 竖向排水体
• 袋装砂井
⑴ CFG桩
CFG桩又称水泥粉煤灰碎石桩。由 长螺旋钻机或振动沉管桩机成孔，将碎 石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和 灌注成桩。CFG桩的适用范围很广,在 砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土 等地基均有大量成功的实例。
• CFG桩破桩头施工现场
•2.2 地基加固的方
•CFG桩和 桩间土通 褥垫层形 CFG桩复 合地基
•2.2 地基加固的方 •共41页 第
材 •三轴型钻掘搅拌机 •水泥浆液
•导
沟
•2.2 地基加固的方
• 清除钻头上的余泥
• 形成一道地下连续 墙 •共41页 第
•钻
•2.2 地基加固的方
⑵ 高压旋喷桩
是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻至设计深度，将水泥浆液 由喷嘴向四周高速喷射切削土层，同时将旋转的钻杆徐徐提升,浆 液与土体在高压射流作用下充分搅拌混合，形成连续搭接的水泥 加固体。
•共41页 第
• CFG桩施工现场
⑵ 挤密碎石桩
又称振冲碎石桩，是用振动或冲击 荷载将底部装有活瓣式桩靴的桩管挤入 地层，在软弱地基中成孔后，再将碎石 从桩管投料口处投入桩管内，然后边击 实、边上拔桩管，形成密实碎石桩，并 与桩间土体形成复合地基。
•2.2 地基加固的方
• 碎石桩施工流程图
• 边击实、边拔管 • 碎石桩施工全景
•共41页 第
• 吹填施 工
真空预压和降水预压是在负超静水 压力下排水固结，又称为负压固结。
按照竖向排水体的不同，真空预压 法又可分为普通砂井、袋装砂井和塑料 排水带。
•2.2 地基加固的方
• 袋装砂井
• 袋装砂井施工 毕
袋装砂井施工机械
袋装砂井埋设
•共41页 第
•2.2 地基加固的方
• 袋装砂井埋设完毕
• 挖去厚度不大的软土层
•共41页 第
• 在软土层上回填好土
•2.2 地基加固的方
当软土层较厚、承载力或变形又与建筑地基要求的差距 不大时，可在软土层上直接回填一定厚度的好土，以提 高地基持力层的承载力，减小软土层的承压力。
•共41页 第
•2.2 地基加固的方
2.2.1 换填法
软土层较厚时，将基础下面一定范围内的软土挖去,代 之以人工填筑的垫层作持力层。采用砂石、三合土、矿 渣、素土等材料换土的地基分别称为砂石地基、三合土 地基、粉煤灰地基。
• 坚实稳定的建筑地基 础
在可靠地基上建造的基
•共41页 第
2.1 地基加固的原
• 2.1.3 地基处理的对象
⑴ 软弱地基包括：淤泥、
淤泥质土、冲填土、杂填土或其它
高压缩性土层构成的地基。
⑵ 特殊土地基包括：软土
、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和 冻土等地基。
•吹填土的施工现场
• 淤泥质土
湿陷性黄土
•共41页 第
1 基坑验
1.3 轻便勘探验槽
轻便勘探验槽是用钎探、轻便动力触探、手摇小螺纹钻、洛 阳铲等对地基主要受力层范围的土层进行勘探，或对上述观察、 夯或拍发现的异常情况进行探查。
•基坑底层基土质量钎探检查
•共41页 第
1.3 轻便勘探验
• 地基钎探施工现场
地基钎探施工现场
• 轻、重型 • 动力触探仪
膨胀土
•共41页 第
2.1 地基加固的原
2.1.4 地基加固处理的综合措施
拟定地基加固处理方案时，应考虑地基与上部结构共同工作 的原则，从地基处理、建筑和结构设计、施工方案方面均采取相 应措施，绝不能单纯对地基进行处理。其具体措施有：
⑴ 改变建筑体形，简化建筑平面； ⑵ 调整荷载差异； ⑶ 合理设置沉降缝； ⑷ 采用轻型结构、柔性结构； ⑸ 加强房屋的整体刚度； ⑹ 偏心荷载较大时，对基础进行移轴处理； ⑺ 施工中正确安排施工顺序和施工进度。
•
【教学重点】 预制桩的沉桩方法、沉桩顺序、贯
入度控制和质量控制方法，灌注桩常见质量问题的原因
及预防、处理方法。
•
【教学难点】预制桩沉桩施工质量控制；灌注桩
常见质量问题的预防及处理方法。
•
【时间安排】 本章共3讲、6学时。
•第2章 地基处理与桩基工
•第4讲 基坑验槽 •及地基加固处理
1 基坑验槽 2 地基加固处理
• ⑴ 深层搅拌桩
深层搅拌机定位启动后，叶 片旋转切削土壤，下沉至设计深 度后缓慢提升搅拌机，同时喷射 水泥浆与软粘土强制拌和，待搅 拌机提升到地面时再原位下沉提 升搅拌一次，使浆土均匀混合形 成水泥土桩。
• 深层搅拌桩施工工艺流程 图 •共41页 第
SMW工法桩
SMW工法桩是深层搅拌桩 的一项新工艺，以多轴型钻掘搅 拌机钻掘，在钻头处喷出水泥系 强化剂与地基土反复混合搅拌， 各施工单元之间采取重叠搭接施 工，在水泥土混合体未结硬前插 入H型钢或钢板作为应力补强材 ，形成一道具有一定强度和刚度 的、连续完整的、无接缝的地下 墙体。
强夯可提高地基土的强度，降低土 的压缩性，改善土的抗液化条件。
强夯适用于粘性土、湿陷性黄土及 人工填土地基的加固。但强夯产生的 振动对已建成或在建的建筑物有影响 时，不得采用。
•2.2 地基加固的方
• 强夯施工中
•共41页 第
•2.2 地基加固的方
•夯 坑
•共41页 第
• 夯锤下落瞬间
• 起重机配龙门 架
按堆载材料分为自重预压、加载预压和加水预压。
按加压程序可分为单级加荷和多级加荷。
加载预压
加水预压
•共41页 第
•2.2 地基加固的方
⑵ 真空预压法
是在软土地基表面先铺设砂垫层、埋设垂直排水竖井，再用 不透气的封闭膜使之与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过埋设 的排水竖井，用真空装置进行抽气。抽气使地表砂垫层及排水竖 井内形成负压，使土体内部与排水竖井之间形成压力差。压差作 用下土体中的孔隙水不断由排水竖井排出，从而使土体固结。
• 起吊
• 起重机配三角架起吊
• 吊起夯锤
• 自动脱钩装 置
•2.2 地基加固的方
夯锤一般重10～25t，大吨位锤通常采用钢
板外壳内灌砼，也可用局部钢板浇筑砼组合锤
。锤底面积宜按土的性质确定，锤底静压力值
可取25～40KPa。夯锤中宜设置若干上下贯
通的气孔，可减小夯锤起吊时的吸力（夯锤吸 力可达3倍锤重）。
• 夯锤上气孔
• 园柱形夯锤高 宽
• 比过大，容易 偏
• 锤，要慎用
• 园锥形夯锤 底
• 面积小，会 形
• 成很深的夯 坑
• 长园柱夯锤 锤
短园柱夯锤
园锥形
•共41页 第
• 强夯置换
•2.2 地基加固的方
在夯坑内回填块、碎石，强行夯入 并排开软土，形成砂石桩与软土的 复合地基，称之为强夯置换（或动 力置换、强夯挤淤）。
• 排水系统
• 塑料排水带
• 水平排水体
• 砂垫层
• 排水固结法
• 加压系统
• 堆载法 • 真空法 • 降低地下水法 • 电渗法
•共41页 第
•2.2 地基加固的方
⑴ 堆载预压法
在饱和软土地基上施加荷载后，孔隙水被缓慢排出，孔隙体 积随之减少，地基发生固结变形，土体的密实度和强度提高。
堆载预压法包括加压系统和排水系统。
• 动力、静力触探 • 一体履带车系统
•共41页 第
第4讲 基坑验槽及地基加固处
2 地基加固处理
•2.1 地基加固的原理
当结构的荷载较大，地基土质又较软弱(强度不足或压缩性大)， 不能作为天然地基时，可采取人工加固处理的方法改善地基性质 ，提高承载力、增加稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。
•共41页 第
• 砂石地基施工
• 砂石垫层剖面图
•共41页 第
•2.2 地基加固的方
2.2.2 夯实法
利用打夯工具或机具夯击土壤，排出土壤中的水分,加 速土壤的固结，提高土壤的密实度和承载力。
• 平板振动夯进行地基夯实 工
冲击夯进行软土压实施
•共41页 第
• 强夯法施工
是一种较常采用的地基处理方法 ,它是用起重机械将大吨位夯锤(一般 不小于8t)起吊到高处(一般不小于 6m)后，自由落下，对土体进行强力 夯实。
1 基坑验
• 拉线检查
• 挖掘探查
•共41页 第
观察验槽应重点注意柱基、 墙角、承重墙下受力较大的部位 。仔细观察基底土的结构、孔隙 、湿度、含有物等，并与设计勘 察资料相比较，确定是否已挖到 设计的土层。对于可疑之处应局 部下挖检查。
•袋装砂井与排水横管连接
• 插板机在进行塑料排水带施
•2.2 地基加固的方
• 塑料排水带埋设完毕
•共41页 第
•真空预压法—覆盖封闭膜
•真空预压法—排气进行时
真空预压法的新发展
•2.2 地基加固的方
法
• 低位真空预压法 • 覆水真空预压 法
•共41页 第
•2.2.4 深层挤密法
•共41页 第
•2 地基加固处
2.2 地基加固的方法
地基加固处理的方法很多，归纳起来无非是：“挖” 、“填”、“换”、“夯”、“压”、“挤”、“拌”七个字。
当软弱土地基的承载力或变 形满足不了建筑地基的要求， 而软弱土层的厚度不大时，挖 去软土层将基础置于承载力大 的基岩或坚硬的土层中，最为 经济。
• 强夯置换施工 锤
碎石被夯入深坑中
起出并清理夯
•共41页 第
•2.2 地基加固的方
2.2.3 预压法—排水固结法
利用压实机械碾压地基土壤，使地基压实排水固结。也可采
用预压固结法，即先在地基范围的地面上，堆置重物预压一段时
间,使地基压密，以提高承载力，减少沉降量。 • 普通砂井
• 竖向排水体
• 袋装砂井
⑴ CFG桩
CFG桩又称水泥粉煤灰碎石桩。由 长螺旋钻机或振动沉管桩机成孔，将碎 石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和 灌注成桩。CFG桩的适用范围很广,在 砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土 等地基均有大量成功的实例。
• CFG桩破桩头施工现场
•2.2 地基加固的方
•CFG桩和 桩间土通 褥垫层形 CFG桩复 合地基
•2.2 地基加固的方 •共41页 第
材 •三轴型钻掘搅拌机 •水泥浆液
•导
沟
•2.2 地基加固的方
• 清除钻头上的余泥
• 形成一道地下连续 墙 •共41页 第
•钻
•2.2 地基加固的方
⑵ 高压旋喷桩
是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻至设计深度，将水泥浆液 由喷嘴向四周高速喷射切削土层，同时将旋转的钻杆徐徐提升,浆 液与土体在高压射流作用下充分搅拌混合，形成连续搭接的水泥 加固体。
•共41页 第
• CFG桩施工现场
⑵ 挤密碎石桩
又称振冲碎石桩，是用振动或冲击 荷载将底部装有活瓣式桩靴的桩管挤入 地层，在软弱地基中成孔后，再将碎石 从桩管投料口处投入桩管内，然后边击 实、边上拔桩管，形成密实碎石桩，并 与桩间土体形成复合地基。
•2.2 地基加固的方
• 碎石桩施工流程图
• 边击实、边拔管 • 碎石桩施工全景
•共41页 第
• 吹填施 工
真空预压和降水预压是在负超静水 压力下排水固结，又称为负压固结。
按照竖向排水体的不同，真空预压 法又可分为普通砂井、袋装砂井和塑料 排水带。
•2.2 地基加固的方
• 袋装砂井
• 袋装砂井施工 毕
袋装砂井施工机械
袋装砂井埋设
•共41页 第
•2.2 地基加固的方
• 袋装砂井埋设完毕
• 挖去厚度不大的软土层
•共41页 第
• 在软土层上回填好土
•2.2 地基加固的方
当软土层较厚、承载力或变形又与建筑地基要求的差距 不大时，可在软土层上直接回填一定厚度的好土，以提 高地基持力层的承载力，减小软土层的承压力。
•共41页 第
•2.2 地基加固的方
2.2.1 换填法
软土层较厚时，将基础下面一定范围内的软土挖去,代 之以人工填筑的垫层作持力层。采用砂石、三合土、矿 渣、素土等材料换土的地基分别称为砂石地基、三合土 地基、粉煤灰地基。
• 坚实稳定的建筑地基 础
在可靠地基上建造的基
•共41页 第
2.1 地基加固的原
• 2.1.3 地基处理的对象
⑴ 软弱地基包括：淤泥、
淤泥质土、冲填土、杂填土或其它
高压缩性土层构成的地基。
⑵ 特殊土地基包括：软土
、湿陷性黄土、膨胀土、红粘土和 冻土等地基。
•吹填土的施工现场
• 淤泥质土
湿陷性黄土
•共41页 第
1 基坑验
1.3 轻便勘探验槽
轻便勘探验槽是用钎探、轻便动力触探、手摇小螺纹钻、洛 阳铲等对地基主要受力层范围的土层进行勘探，或对上述观察、 夯或拍发现的异常情况进行探查。
•基坑底层基土质量钎探检查
•共41页 第
1.3 轻便勘探验
• 地基钎探施工现场
地基钎探施工现场
• 轻、重型 • 动力触探仪
膨胀土
•共41页 第
2.1 地基加固的原
2.1.4 地基加固处理的综合措施
拟定地基加固处理方案时，应考虑地基与上部结构共同工作 的原则，从地基处理、建筑和结构设计、施工方案方面均采取相 应措施，绝不能单纯对地基进行处理。其具体措施有：
⑴ 改变建筑体形，简化建筑平面； ⑵ 调整荷载差异； ⑶ 合理设置沉降缝； ⑷ 采用轻型结构、柔性结构； ⑸ 加强房屋的整体刚度； ⑹ 偏心荷载较大时，对基础进行移轴处理； ⑺ 施工中正确安排施工顺序和施工进度。
•
【教学重点】 预制桩的沉桩方法、沉桩顺序、贯
入度控制和质量控制方法，灌注桩常见质量问题的原因
及预防、处理方法。
•
【教学难点】预制桩沉桩施工质量控制；灌注桩
常见质量问题的预防及处理方法。
•
【时间安排】 本章共3讲、6学时。
•第2章 地基处理与桩基工
•第4讲 基坑验槽 •及地基加固处理
1 基坑验槽 2 地基加固处理
• ⑴ 深层搅拌桩
深层搅拌机定位启动后，叶 片旋转切削土壤，下沉至设计深 度后缓慢提升搅拌机，同时喷射 水泥浆与软粘土强制拌和，待搅 拌机提升到地面时再原位下沉提 升搅拌一次，使浆土均匀混合形 成水泥土桩。
• 深层搅拌桩施工工艺流程 图 •共41页 第
SMW工法桩
SMW工法桩是深层搅拌桩 的一项新工艺，以多轴型钻掘搅 拌机钻掘，在钻头处喷出水泥系 强化剂与地基土反复混合搅拌， 各施工单元之间采取重叠搭接施 工，在水泥土混合体未结硬前插 入H型钢或钢板作为应力补强材 ，形成一道具有一定强度和刚度 的、连续完整的、无接缝的地下 墙体。
强夯可提高地基土的强度，降低土 的压缩性，改善土的抗液化条件。
强夯适用于粘性土、湿陷性黄土及 人工填土地基的加固。但强夯产生的 振动对已建成或在建的建筑物有影响 时，不得采用。
•2.2 地基加固的方
• 强夯施工中
•共41页 第
•2.2 地基加固的方
•夯 坑
•共41页 第
• 夯锤下落瞬间
• 起重机配龙门 架
按堆载材料分为自重预压、加载预压和加水预压。
按加压程序可分为单级加荷和多级加荷。
加载预压
加水预压
•共41页 第
•2.2 地基加固的方
⑵ 真空预压法
是在软土地基表面先铺设砂垫层、埋设垂直排水竖井，再用 不透气的封闭膜使之与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过埋设 的排水竖井，用真空装置进行抽气。抽气使地表砂垫层及排水竖 井内形成负压，使土体内部与排水竖井之间形成压力差。压差作 用下土体中的孔隙水不断由排水竖井排出，从而使土体固结。
• 起吊
• 起重机配三角架起吊
• 吊起夯锤
• 自动脱钩装 置
•2.2 地基加固的方
夯锤一般重10～25t，大吨位锤通常采用钢
板外壳内灌砼，也可用局部钢板浇筑砼组合锤
。锤底面积宜按土的性质确定，锤底静压力值
可取25～40KPa。夯锤中宜设置若干上下贯
通的气孔，可减小夯锤起吊时的吸力（夯锤吸 力可达3倍锤重）。
• 夯锤上气孔
• 园柱形夯锤高 宽
• 比过大，容易 偏
• 锤，要慎用
• 园锥形夯锤 底
• 面积小，会 形
• 成很深的夯 坑
• 长园柱夯锤 锤
短园柱夯锤
园锥形
•共41页 第
• 强夯置换
•2.2 地基加固的方
在夯坑内回填块、碎石，强行夯入 并排开软土，形成砂石桩与软土的 复合地基，称之为强夯置换（或动 力置换、强夯挤淤）。
• 排水系统
• 塑料排水带
• 水平排水体
• 砂垫层
• 排水固结法
• 加压系统
• 堆载法 • 真空法 • 降低地下水法 • 电渗法
•共41页 第
•2.2 地基加固的方
⑴ 堆载预压法
在饱和软土地基上施加荷载后，孔隙水被缓慢排出，孔隙体 积随之减少，地基发生固结变形，土体的密实度和强度提高。
堆载预压法包括加压系统和排水系统。
• 动力、静力触探 • 一体履带车系统
•共41页 第
第4讲 基坑验槽及地基加固处
2 地基加固处理
•2.1 地基加固的原理
当结构的荷载较大，地基土质又较软弱(强度不足或压缩性大)， 不能作为天然地基时，可采取人工加固处理的方法改善地基性质 ，提高承载力、增加稳定性，减少地基变形和基础埋置深度。
•共41页 第
• 砂石地基施工
• 砂石垫层剖面图
•共41页 第
•2.2 地基加固的方
2.2.2 夯实法
利用打夯工具或机具夯击土壤，排出土壤中的水分,加 速土壤的固结，提高土壤的密实度和承载力。
• 平板振动夯进行地基夯实 工
冲击夯进行软土压实施
•共41页 第
• 强夯法施工
是一种较常采用的地基处理方法 ,它是用起重机械将大吨位夯锤(一般 不小于8t)起吊到高处(一般不小于 6m)后，自由落下，对土体进行强力 夯实。
1 基坑验
• 拉线检查
• 挖掘探查
•共41页 第
观察验槽应重点注意柱基、 墙角、承重墙下受力较大的部位 。仔细观察基底土的结构、孔隙 、湿度、含有物等，并与设计勘 察资料相比较，确定是否已挖到 设计的土层。对于可疑之处应局 部下挖检查。